CC BY
529
УДК 677.04 Б01: 10.12737/2548
ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОИЗВОДСТВА СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ ИЗ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ТКАНЕЙ
Тюменев Юрий Якубович, кандидат технических наук, профессор кафедры сервиса,
mite1339@rambler.ru,
Савинова Анна Александровна, аспирант кафедры сервиса, mite1339@mail.ru,
Чернышова Татьяна Ринатовна, аспирант кафедры сервиса, mite1339@mail.ru
ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»,
Москва, Российская Федерация
В статье представлены результаты исследования современного состояния производства специальной одежды из огнезащитных тканей.
Независимо от того, каким видом деятельности занят человек и насколько опасно производство, на работника в той или иной степени влияет множество неблагоприятных внешних факторов: метеорологических, механических, химических, физических, биологических. Поэтому одежда специального назначения играет первостепенную роль в защите здоровья и жизни работников.
В последнее время появилось множество мелких и крупных компаний, предлагающих услуги по изготовлению разного рода одежды специального назначения. Однако подобная продукция не всегда отвечает принятым стандартам безопасности и качества.
Ключевые слова: спецодежда, средства индивидуальной защиты, защитные свойства, надёжность спецодежды, огнезащитные ткани.
Уже в самом названии «одежда специального назначения» заложены специфические требования, к ней предъявляемые. Спецодежда должна обеспечивать безопасность труда, предохранять от воздействия вредных факторов, сохранять нормальное функциональное состояние человека, а также его работоспособность в течение всего рабочего времени. От того, насколько успешно решается вопрос снабжения персонала необходимой спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты, зависит многое, в том числе и самое ценное - жизнь и здоровье людей.
Основным отличием современной специальной одежды является обеспечение не 35, а более 10 защитных свойств. Это сложные изделия, предназначенные для эксплуатации во всех климатических зонах, в сезонных условиях с температурными режимами от 60 градусов мороза до 50 градусов тепла, защищающие от воздействия солнечных лучей и морской воды, а также различных агрессивных факторов в условиях промышленных производств и ликвидации последствий техногенных катастроф.
Для каждого рода деятельности существует особая форма спецодежды. Степень сложности ее исполнения, наличие тех или иных составляющих зависят от многих факторов: уровня риска, связанного с производством (основной негативный фактор), климатической зоны, времени года и др.
Оценивая надёжность и безопасность спецодежды, необходимо знать, из каких материалов она выполнена. Качественная, подобранная с учетом производственных особенностей ткань не только увеличивает срок эксплуатации одежды и сохраняет на долгое время ее внешний вид, но в некоторых случаях просто необходима для обеспечения безопасности в условиях особо опасных технологических процессов. В настоящее время все большую популярность приобретает спецодежда, изготовленная из смесовых тканей. Они дают синергетический эффект положительных свойств хлопка и полиэфира. Настоящая смесовая ткань обладает другими качествами, нежели состоящая только из хлопка или синтетических нитей. Она прочная и вместе с тем легкая.
Разные ткани обладают различными свойствами. Например, огнезащитная спецодежда была и остается жизненно необходимой для энергетиков, пожарных, работников нефтегазового комплекса и других специальностей, подвергающихся воздействию высоких температур. В России разработке огнезащитных тканей уделяется большое внимание.
Работники нефтяной и газовой промышленности ввиду своей деятельности работают там, где велика вероятность возникновения взрывов и пожаров. Один из способов защитить их - использовать специальную огнезащитную одежду нового поколения. Статистика несчастных случаев на российских объектах нефтедобычи показывает, что наибольшее количество аварий связано с взрывами и пожарами, вследствие чего пострадавшие получают термические ожоги, в том числе смертельные [3]. К причинам этих трагедий на производстве можно отнести и отсутствие средств индивидуальной защиты, включая огнестойкую одежду.
До 1998 году, когда был введен пункт об обязательности наличия огнестойкой спецодежды, оснащенность работников отечественных нефтегазовых компаний защитными костюмами составляла всего 5% (в основном иностранные и совместные предприятия, действующие на территории Российской Федерации). В настоящее время уровень оснащённости специальной одеждой у нефтяников и газовиков повысился до 4045%. Речь идет о спецодежде, изготовленной по европейским стандартам. ГОСТ Р 15898 предписывает для огнестойкой профессиональной одежды международную норму: 10 сек. сдерживания огня, позволяющие человеку спастись. Судя по результатам испытаний,
российскому ГОСТу соответствуют импортные ткани Nomex, хлопчатобумажные Dale Antiflame, KS 52 Proban, а также отечественные ткани «Феникс» («Чайковский текстиль») и материал С-33ЮД МВО+ТО текстильного торгового дома «Яковлевский» [3]. По защитным свойствам все вышеназванные ткани дали высокие показатели. Что касается актуального для России показателя «цена-качество», то здесь явно выигрывают KS 52 Proban и отечественная ткань С-33ЮД МВО+ТО. Это самые дешевые на данный момент огнестойкие ткани.
Требования, предъявляемые к тканям для спецодежды, защищающей от высоких температур и огня
Тенденции развития защитной от нагрева и огня одежды заключаются в следующем:
- повышенное применение высококачественных огнестойких температуроустойчивых волокон и оптимизированных смесей волокон;
- дальнейшее развитие огнезащитной отделки текстильных материалов;
- применение новых материалов;
- создание многослойных конструкций одежды со специальными промежуточными деталями;
- разработка многофункциональных конструкций одежды с комбинированными защитными функциями;
- улучшение комфорта носки без ухудшения защитного действия благодаря легким, эффективным термоизолирующим материалам;
- разработка новых стандартов и соответствующих требований к защитной одежде
[2].
Современное состояние производства рабочей специальной одежды в России описывается следующими тенденциями:
- включение в область производства рабочей одежды новых предприятий, ранее производивших бытовую одежду;
- расширение модельного ряда рабочей одежды за рамки, обозначенные отраслевыми ГОСТами и ТУ.
Анализ общих тенденций рынка специальной одежды и разработок в этой области показал, что, прежде всего, нужно ориентироваться на выполнение многофункциональных требований. Например, наряду с повышенным термоизолирующим действием требуется герметичность по отношению к воде и химикатам, контактная защита от электричества
и/или надежное антистатическое действие против образования искры зажигания во взрывоопасных зонах [1].
Новые разработки с комплексными термозащитными функциями касаются:
- защитной одежды против сильного электромагнитного облучения, например, вблизи мощных антенн с опасностью пробоя дуги;
- экранирующей высокоэффективной защитной одежды для работы с деталями, находящимися под напряжением до 8700 киловольт;
- защитной одежды для электромонтеров для работы на энергообеспечивающих установках, находящихся под напряжением, у которых возможно возникновение экстремально сильного пламени от дуги [2].
Термонагрузка при воспламенении из-за проводимости, конвекции и излучения варьируется в случае различных видов пожаров или огня в широких пределах. Она требует защиты от теплового потока плотностью 500-1000 кВт/м2, но не за счет большой массы и плотности материалов, т. к. при обеспечении безопасности не менее важен аспект комфорта носки. Это связано с тем, что большинство видов защитной одежды эксплуатируется ежедневно в течение 8 часов, а эргономические свойства тяжелой одежды не безупречны. Поэтому в этой одежде предлагается использовать нетканые материалы, полученные по методу Multiknit, разработанном в саксонском Институте исследования текстильных материалов. Он обеспечивает получение объемного комбинированного холста с образованием петель на обеих поверхностях [2]. Текстильные материалы с «интеллигентными» свойствами (smart) представляют собой новое направление разработок с широкими и еще необозримыми возможностями. В них реализуются совершенно новые принципы действия, и создаются новые предпосылки к разработке защитных текстильных материалов с более широким набором функций [1].
Наиболее значительными для потребителя являются эксплуатационная и экономическая группы критериев выбора рабочей одежды:
- защитные свойства;
- безопасность для работы;
- износостойкость и изменение защитных свойств и безопасности во время эксплуатации;
- удобство ухода и хранения;
- настроение работников;
- стоимость рабочей одежды нарицательная/потребительская;
- стоимость хранения/чистки;
- связь вложения денежных средств на приобретение спецодежды на количество и качество труда.
Таким образом, специальная одежда должна соответствовать следующим требованиям:
- стилевое единство, соответствующее концепции фирменного стиля предприятия, цветовая композиционная гармония;
- удобство и утилитарность изделия, отвечающего защитным и эргономическим требованиям, как неотъемлемое условие проектирования такого рода одежды [1].
Характеристика ассортимента тканей для спецодежды
По ассортименту, производственным мощностям и количеству предложений отечественный рынок спецодежды кардинально изменился за последние годы. Предприятия стали активно развивать свою производственную базу, закупать новые качественные импортные ткани и шить привлекательную фирменную одежду «европлана» с улучшенными свойствами.
Привлекательность и практичность той или иной рабочей модели, в первую очередь, зависит от ткани, из которой она сделана. Наиболее популярной тканью специалисты единодушно называют «ортон» (как правило, производства России), ввиду высокой долговечности и хорошего соотношения цены и качества. По структуре она представляет собой так называемый «слоеный пирог» - внутренняя сторона, прилегающая к телу, состоит из хлопчатобумажной ткани, а в качестве внешнего слоя используют полиамид со специальной водоотталкивающей или маслобензостойкой пропиткой. «Ортон» - очень выносливая и плотная ткань, которую используют для производства как летней, так и зимней одежды.
Вторую по объёму потребления группу составляют более тонкие плащевые ткани «грета» производства Беларуси или Украины. Этот материал состоит из синтетических волокон и хлопка (50/50) и предназначен в основном для пошива легкой рабочей верхней одежды. Довольно часто из ткани «грета» производят и костюмы имиджевого плана (для курьеров, мастеров-ремонтников, грузчиков, менеджеров и других исполнителей, работающих в закрытых помещениях) [1].
Что касается дорогих европейских материалов, то они представлены, как правило, либо хлопчатобумажными тканями (плотность - от 240г/м2 и выше), либо х/б-диагональю с добавлением до 35% синтетических волокон. Эти ткани очень качественные и красивые,
они обладают большой цветовой гаммой и широким спектром дополнительных функциональных свойств. Проблема в том, что сегодняшний рынок по финансовым возможностям еще не готов к массовому потреблению такой рабочей одежды.
Всех отечественных производителей тканей для спецодежды можно условно разделить на тех, кто является новаторами, не боится экспериментировать с полиэфиром и другими современными синтетическими волокнами и производит ткани с различными смесовыми составами (компании «Чайковский текстиль», белорусский «Моготекс» и ряд других), и тех, кто остается приверженцем традиционного натурального сырья (холдинг «Яковлевский» и входящее в его состав ОАО «Родники-текстиль»). Разработанные «Чайковским текстилем» ткани «Лидер™» и «Лидер-комфорт™» созданы по новой технологии смешивания хлопковых и полиэфирных волокон уже на этапе прядения. В результате ткань, созданная из однородной смесовой пряжи, сочетает в себе достоинства как синтетических, так и натуральных материалов: к высокой износостойкости и прочности добавляется хороший теплообмен и воздухопроницаемость. Для нефтяника, который нередко работает в условиях высоких физических нагрузок, возможность носить одежду, в которой чувствуешь себя комфортно, оказывается особенно важной.
Помимо того, что костюм нефтяника должен каким-то образом «дышать», он должен еще и защищать человека от загрязнения продуктами нефтепереработки. Сегодня оптимальным способом создания такого защитного барьера является нанесение на ткань покрытия Teflon®, разработанного и запатентованного всемирно известной фирмой DuPont®. В России уже несколько текстильных производителей имеют право ставить фирменный знак DuPont®, подтверждая тем самым соответствие своей продукции высоким международным стандартам. Среди тех, кто использует Teflon® при создании рабочей одежды, можно назвать все те же компании - «Чайковский текстиль», «Яковлевский», «Моготекс». Представители фирмы Ciba SC Inc., которая по технологии DuPont® производит химические продукты для заключительной отделки текстиля, утверждают, что все российские партнеры с должной тщательностью подходят к работе с Teflon®. Всю их продукцию регулярно проверяет независимая лаборатория в Германии, выдающая соответствующие сертификаты.
В настоящее время наиболее широко используют два вида ткани. Это хлопчатобумажная ткань с современной огнезащитной отделкой, а также текстильный материал, созданный из ароматических полиамидов (арамидов), разработанный в исследовательском центре американской фирмы DuPont de Nemour («Дюпон де Немур») в конце 70-х гг. прошлого века. Одежда из арамидного волокна получила известное сегодня
всему миру название Nomex и эффективно защищает не только от открытого пламени, но и от теплового излучения, конвективного тепла, электродугового разряда, разного рода загрязнений, механических воздействий и даже химикатов. Самым известным производителем хлопчатобумажной ткани с огнестойкой пропиткой в Европе стала норвежская фирма Dale. Огнеупорными составами, в частности Proban британского концерна Rhodia, обрабатываются только плотные хлопчатобумажные ткани, которые в итоге по своим универсальным защитным свойствам, незаменимым в жаркое время года, практически не уступают арамидному материалу. С 60-х гг. ушедшего столетия на мировой рынок выпущено более 100 млн. пог. м защитной огнестойкой ткани из хлопка
[3].
Огнестойкую ткань нельзя назвать негорючей. Огонь разрушает ее при температуре 700-800° по Цельсию, но в течение некоторого времени материал не горит. Воздействие открытого пламени оставляет на такой одежде только локальные пятна. Ткань защищает человека от смертельных ожогов. Здесь играет роль все: не только огнестойкость и антистатичность материала, но и прочность швов, и модель одежды, чтобы было удобно и по максимуму исключено попадание на кожу горячего воздуха [4]. Арамидные нити терлон, СВМ, армос и русар, созданные отечественными учеными в течение 70...80-х гг. XX столетия, явились уникальными материалами для различных средств индивидуальной защиты (СИЗ). Созданные из нитей терлон, СВМ и армос термо-, тепло- и огнестойкие сверхвысокопрочные ткани явились основой для создания спецодежды качественно более высокого уровня защиты [1].
Искры статического электричества, возникающие на одежде в местах трения, не страшны в обычной жизни, но становятся угрожающими в условиях повышенной взрывоопасности. Принципиально новый подход к решению данной проблемы предложила несколько лет назад компания «Чайковский текстиль», которая впервые использовала антистатическую углеродную нить, встраивая ее в структуру ткани квадратными ячейками, создающими замкнутый электрический контур. Сегодня карбоновая нить используется как в ткани серии «Лидер™», так и в огнезащитной ткани «Феникс-огнезащита™» [1].
В настоящее время на смену натуральным тканям (костюмам из сукна, брезента, кожевенного спилка) приходят новые материалы, например, огнезащитная ткань «Феникс-огнезащита™» «Чайковского текстиля». В состав этого материала входит 50% хлопка и 50% специальных химических волокон, а также дополнительно волокна обрабатываются химическим препаратом Pyrovatex®. «Феникс-огнезащита™» не поддерживает горение в
течение 30 секунд, не плавится и защищает человека от воздействия повышенных температур. В сочетании со встроенной антистатической нитью и покрытием Teflon® достоинства «Феникс-огнезащиты™» становятся особенно очевидными. Также есть ткани на основе арамидных волокон, отличающихся высокой термостойкостью. Компания DuPont® предлагает волокна Kevlar, Кошех, выдерживающие воздействие открытого огня 15 секунд и более.
На основании комплексных испытаний, проведенных ВНИИГАЗ на объектах ОАО «ГАЗПРОМ», фирма «Газобезопасность» дала положительное заключение и рекомендовала использовать ткани «Феникс-огнезащита™» для изготовления спецодежды для всех предприятий газовой отрасли. Считается, что, наконец, с появлением на российском рынке новых огнезащитных тканей «Феникс-огнезащита™» ожидания потребителей оправдаются и они получат спецодежду нового поколения, способную обеспечить надежную защиту от огня и несчастных случаев на производстве.
Свойства огнезащитных тканей
Все свойства, которыми должны обладать материалы, предназначенные для защиты от огня, условно классифицируются следующим образом:
- геометрические свойства и структура определяют размеры тканей (ширина, длина, толщина) и характеризуют их строение (линейная плотность нитей, их число и взаимное расположение - плотность по основе и утку, переплетение, фазы строения и т.д.);
- механические свойства определяют отношение тканей к действию различно приложенных к ним сил и деформаций (растяжение, сжатие, изгиб и т. д.);
- физические свойства характеризуют массу, гигроскопичность, проницаемость тканей (к этим свойствам относятся тепловые, оптические, электрические, акустические и др.);
- химические свойства определяют отношение тканей к действию различных химических реагентов (кислот, щелочей, солей и т.п.)
- специальные свойства нормируются только для тканей определенного назначения (ткань, защищающая от действия огня, проникновения воды, масел, нефти и
т.д.) [1].
Ткани для специальной одежды должны защищать человека от загрязнения продуктами нефтепереработки, проникновения воды, масел, а также от действия высоких
температур и огня. Оптимальным способом создания такого защитного барьера является нанесение на ткань специального нефтемасловодооталкивающего покрытия.
Водоотталкивание определяется как свойство ткани не впитывать наносимые на нее воду и водные жидкости.
Степень водоотталкивания оценивают в условных единицах в зависимости от состояния намокшей поверхности.
Нефтеотталкивание характеризует способность ткани не пропускать нефть и продукты нефтепереработки.
Маслоотталкивание определяется как свойство основы ткани не впитывать наносимые на нее маслянистые жидкости.
Огнестойкость характеризует способность ткани выдерживать действие открытого пламени в течение 10 с [1].
На основании проведённого анализа состояния производства специальной одежды из огнезащитных тканей, а также изучения требований к такой одежде и свойств материалов для неё, можно сделать вывод о необходимости проведения исследований специальных свойств текстильных материалов для огнезащитной одежды в зависимости от условий её эксплуатации.
Литература
1. Тюменев, Ю.Я. Материалы для процессов сервиса в индустрии моды и красоты: учеб. пособие для бакалавров / Ю.Я. Тюменев, В.И. Стельмашенко, С. А. Вилкова. - М.: Дашков и Ко, 2014. - 400 с.
2. Пустыльник, Я.И. Интеллигентная одежда, защищающая от высоких температур и огня. [Текст] // Рабочая одежда. - 2002 - №5 (17). - С. 6.
3. Усова Светлана. Стандарты приемлемого риска. [Текст] // Рабочая одежда. -2003. - №1. - С. 4.
RESEARCH INTO THE CURRENT STATUS OF THE SPECIAL-PURPOSE FLAME-
RETARDANT WEAR PRODUCTION
Tiumenev Iurii Aikubovich, Candidate of Engineering, Professor at the Department of Service, Russian State University of Tourism and Service, Moscow, Russia, mite1339@rambler.ru,
Savinova Anna Aleksandrovna, post-graduate student at the Department of Service, Russian State University of Tourism and Service, Moscow, Russia mite1339@mail.ru,
Chernyshova Tat'iana Rinatovna, post-graduate student at the Department of Service, Russian State University of Tourism and Service, Moscow, Russia, mite1339@mail .ru
The article provides the results of research into the current status of special-purpose flame-retardant wear production.
Irrespective of a person's major professional activity and the amount of risk it involves, he / she feels the pressure of a vast number ofpotentially hazardous external factors, such as the meteorological factor, mechanic factor, chemical factor, physical factor, and biological factor, with special-purpose wear expected to protect and preserve human health and life.
A wide variety of small- and large-scale special-purpose wear producers have emerged recently. However, their product does not always meet the accepted safety and quality standards.
Key words: special-purpose wear, individual protective gear, protective properties, special-purpose wear reliability, flame-retardant textiles.
References
1. Tiumenev, Iu.Ia. Materialy dlia protsessov servisa v industrii mody i krasoty [Textiles for service and fashion and beauty industry]. Uchebnoe posobie [Student teaching manual]. -Moscow: Dashkov i K0 Publ., 2014. - p.400.
2. Pustyl'nik, Ia.I. Intelligentnaia odezhda, zashchishchaiushchaia ot bysokilh temperature i ognia [Smart wear protecting from extensive temperature and fire]. Rabochaia odezhda [Workwear]. - 2002 - №5 (17). - p. 6.
3. Usova, S. Standarty priemlemogo riska [Acceptable risk standards]. Rabochaia odezhda [Workwear]. - 2003. - №1. - p. 4.
